数字电路与逻辑设计 第3章new

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1、第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用3.1编码器和译码器3.2加法器和比较器3.3数据选择器和数据分配器第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用3.1编码器和译码器3.1.1编码器用由0和1组成的二值代码表示不同的事物称为编码,实现编码功能的电路称为编码器。常见的编码器有普通编码器、优先编码器、二进制编码器、二—十进制编码器等等。在普通编码器中,输入信号是相互排斥的,任一时刻都有而且只有一个输入信号出现。第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用在优先编码器中,允许两个或两个以上

2、的信号同时出现,所有输入信号按优先顺序排队,当有多于一个信号同时出现时,只对其中优先级最高的一个信号进行编码。用n位0、1代码对2n个信号进行编码的电路称为二进制编码器。用二进制代码对0~9十个十进制符号进行编码的电路称为二—十进制编码器。第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用1.二进制普通编码器用n位二进制代码对2n个相互排斥的信号进行编码的电路,称为二进制普通编码器。三位二进制普通编码器的功能是对八个相互排斥的输入信号进行编码,它有八个输入、三个输出,因此也称为8线-3线二进制普通编码器。图3―1是8线-3线二进制普通编码器的框图,表3―

3、1是它的真值表。表3―1只列出了输入I~I可能出07现的组合,其他组合都是不可能发生的,也就是约束。约束可以表示为II=0(i≠j,i,j=0,1,…,7)ij第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用由表3―1真值表可以写出如下逻辑表达式:Y=IIIIIIII+IIIIIIII76532107643210245+IIIIIIII+IIIIIIII7543210654321067Y=IIIIIIII+IIIIIIII76543107654210123+IIIIIIII+IIIIIIII7543210654321067Y=IIIIIIII+IIII

4、IIII76543207654210013+IIIIIIII+II76432106543210IIIIII57第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用三I0位I1二Y0I2进I制3YI普14通I5编Y2I6码I7器图3―1三位二进制普通编码器的框图第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用表3―1三位二进制普通编码器的真值表第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用利用约束条件IiIj=0(i≠j,i,j=0,1,…,7)和公式A+AB=A+B对上述表达式进行化简,可以得到:Y=I+I+I+I24567Y=I+I+I+I12367Y

5、=I+I+I+I01357图3―2是用与非门实现的逻辑图。第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用YYY210&&&1111111IIIIIIII76543210图3―2三位二进制普通编码器的逻辑图第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用2.二进制优先编码器用n位二进制代码对2n个允许同时出现的信号进行编码,这些信号具有不同的优先级,多于一个信号同时出现时,只对其中优先级最高的信号进行编码,这样的编码器称为二进制优先编码器。8线-3线二进制优先编码器的框图如图3―3所示,表3―2是它的真值表。在真值表中,给I~I假定了不同的优先级,I的

6、优先级最高,I次0776之,I的优先级最低。真值表中的“×”表示该输入信号0取值无论是0还是1都无所谓,不影响电路的输出。第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用三I0位I1二Y0I2进I制3YI优14先I5编Y2I6码I7器图3―3三位二进制优先编码器的框图第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用表3―2三位二进制优先编码器的真值表第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用由表3―2真值表可以写出如下逻辑表达式:Y=IIII+III+II+I76576724567Y=IIIIII+IIIII+II+I76543765471236

7、7Y=IIIIIII+IIIII+III+I76543276547601357第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用利用公式A+AB=A+B对表达式进行化简,可以得到:YIIIIIIII456724567Y=III+III+I+I=IIIIIIII54545454671236723YIIIIIIIIII642646IIIIIIIIII642643670135715图3―4是用与非门实现的逻辑图。第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用YYY210&&&&&&&&11111IIIIIIII76543210图3―4三位

8、二进制优先编码器的逻辑图第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用3.8421BCD普通